repower風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其系統(tǒng)培訓(xùn)-在線瀏覽
2025-02-27 14:50本頁面
【正文】 Rotor Current Control， RCC) ? 繞線型轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī) ?轉(zhuǎn)子采用類似于定子的三相交流繞組，一般接成 Y接； ?轉(zhuǎn)子三相繞組可在轉(zhuǎn)子內(nèi)部聯(lián)接，也可經(jīng)滑環(huán) — 電刷裝置將轉(zhuǎn)子三相繞組端接線引出； ?轉(zhuǎn)子三相繞組的端接線在轉(zhuǎn)子內(nèi)部短接時(shí)，發(fā)電機(jī)的機(jī)械特性類似于籠型異步發(fā)電機(jī)；外接附加電阻時(shí)，機(jī)械特性變軟。 （ 2）利用風(fēng)輪作為慣性儲能元件，吞吐伴隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化形成的動(dòng)能，提高風(fēng)能利用率； （ 3）電力電子主回路結(jié)構(gòu)簡單，不需要大功率電源。 典型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 定速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流受控的異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流混合控制的異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 變速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 電勵(lì)磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 混合勵(lì)磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 橫向磁通永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 系統(tǒng)主回路構(gòu)成： 雙饋異步發(fā)電機(jī) ＋交直交雙向功率變換器 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)（風(fēng)冷） 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部位：滑環(huán)（電刷）系統(tǒng) 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 什么是雙饋電機(jī)？ ? 所謂雙饋電機(jī) ,就是將電能分別饋入繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組 ,一般將定子繞組接入電網(wǎng) ,而接入轉(zhuǎn)子繞組電源的頻率、電壓幅值和相位則需要按要求分別進(jìn)行調(diào)節(jié) 。異步電機(jī)無法改變功率因數(shù) 。 ? （ 2） 和同步機(jī)區(qū)別 ： 同步機(jī)勵(lì)磁只可調(diào)節(jié)電流的幅值 ,因此只能對無功功率進(jìn)行調(diào)節(jié) ,而雙饋電機(jī)可以調(diào)節(jié)幅值、頻率和相位 :改變勵(lì)磁頻率 ,可以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 。無直流濾波 ,變頻效率高 。諧波大 ,輸出頻率低 ,需要隔離變壓器 ? (2)交直交變頻器 (大量應(yīng)用 ) ? 優(yōu)點(diǎn) :雙 PWM實(shí)現(xiàn)能量的雙向傳遞 ?？奢敵龇?、頻率、相位和相序均可控的電壓 ,諧波含量較小 . ? 缺點(diǎn) :換流過程不允許兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)關(guān)斷 ,實(shí)現(xiàn)比較困難 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)簡圖 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 基于 IGBT（絕緣柵雙極晶閘管）技術(shù)的 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 交直交雙向功率變換器 ? 大的機(jī)側(cè)小的網(wǎng)側(cè) 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? IGBT原理圖 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 交直交雙向功率變換器 ?兩套 PWM控制型三相開關(guān)橋“背靠背”，中間存在電容支撐的直流母線； ?在任一時(shí)刻，一套三相橋處于脈沖整流狀態(tài)；而另一套處于逆變狀態(tài)； ?發(fā)電機(jī)側(cè)三相開關(guān)橋采用定子磁場定向矢量控制和空間電壓矢量 PWM控制方法； ?電網(wǎng)側(cè)三相開關(guān)橋采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制和空間電壓矢量 PWM控制方法； ?可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出的有功和無功功率解耦控制。 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等值電路 S≠ 0 時(shí) S＝ 0 時(shí)，右邊的轉(zhuǎn)子支路轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)電流源。 定子磁場定向矢量控制 雙饋發(fā)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)速關(guān)系 此圖參考 雙饋發(fā)電機(jī)功率轉(zhuǎn)速曲線20002004006008001000120014001600 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/ min )功率(kW)輸出功率定子有功轉(zhuǎn)子有功雙饋發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流關(guān)系 雙饋發(fā)電機(jī)負(fù)載電流曲線0200400600800100012000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600負(fù)載功率( k W )電流(A)定子電流轉(zhuǎn)子電流雙饋發(fā)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)子電壓關(guān)系 發(fā)電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)子電壓曲線0501001502002503003504000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600負(fù)載功率( k W )轉(zhuǎn)子電壓(V)雙饋發(fā)電機(jī)的效率曲線 雙饋發(fā)電機(jī)效率曲線354045505560657075808590951000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600負(fù)載功率( k W )效率(%)雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn) （ 1）連續(xù)變速運(yùn)行，風(fēng)能轉(zhuǎn)換率高； （ 2）部分功率變換，變流器成本相對較低； （ 3）電能質(zhì)量好（輸出功率平滑，功率因數(shù)高）； （ 4）并網(wǎng)簡單，無沖擊電流； （ 5）降低槳距控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求； （ 6）改善作用于風(fēng)輪槳葉上機(jī)械應(yīng)力 狀況 ； （ 7）雙向變流器結(jié)構(gòu)和控制較復(fù)雜； （ 8）電刷與滑環(huán)間存在機(jī)械磨損。 ? 缺點(diǎn)： （ 1）轉(zhuǎn)速范圍縮??； （ 2）超同步速運(yùn)行時(shí)，無功功率不可調(diào)，功率因數(shù)略低。 典型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 定速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流受控的異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流混合控制的異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 變速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 電勵(lì)磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 混合勵(lì)磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ? 橫向磁通永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 電勵(lì)磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)
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